癌症疫苗可以提高免疫疗法的有效性
一项重要的新研究报告称,提高癌细胞的突变率可以制造出一种强大的疫苗,这种疫苗能够提高免疫治疗的有效性。
科学家们不得不癌症利用一种叫做APOBEC3B的分子,使实验室中的细胞进化得比平时快得多,这种分子通常被肿瘤用来驱动快速的遗传变化和基因耐药性。
他们发现这些高度突变的癌细胞可以用来制造一种疫苗对于每一种癌症类型,这放大了免疫疗法的效果,并治愈了患有多种其他治疗抵抗性肿瘤的小鼠。
由伦敦癌症研究所、美国罗彻斯特梅奥诊所和利兹大学的科学家进行的这项国际研究首次表明,APOBEC3B在推动癌症进化中的作用可以用来制造可以提高癌症发病率的疫苗免疫反应。
制造治疗性疫苗
研究人员希望将他们的新技术用于制造个性化疫苗,最早于明年投入临床——首先在患有脑肿瘤的儿童身上进行试验。
研究结果发表在自然通讯今天(星期五)。
研究人员首先展示了他们可以在实验室中使用高水平的APOBEC3B来驱动人类癌细胞的快速遗传变化,这种APOBEC3B能够编辑细胞的DNA代码,从而产生可以被视为“签名”或“足迹”的遗传变化。
基因分析显示,与对照细胞相比,表达APOBEC3B的细胞中有超过100万个额外的突变。其中,大约68,000个包含经典的APOBEC签名。这些遗传特征使得癌细胞易受免疫检查点阻断治疗的影响,免疫检查点阻断是免疫治疗的主要策略。
然而,通过产生新的基因变化,APOBEC3B也可以推动癌症的进化并提供帮助癌症细胞对化疗产生抗药性。
因此,研究人员没有将APOBEC3B直接用于肿瘤治疗,而是利用它留下的遗传特征来制造个体癌症疫苗,每种疫苗都针对特定肿瘤的特定遗传特征进行定制。
治疗小鼠肿瘤
他们给老鼠注射了高度突变的癌细胞疫苗,以突变的癌症蛋白的形式,这些疫苗引起了对肿瘤的免疫攻击,因为它们立即被检测到是“外来的”。
通过将个体化肿瘤疫苗与检查点抑制剂免疫疗法相结合,研究人员能够治愈小鼠的黑色素瘤和脑肿瘤。
下一步是进一步的临床前研究,将这些发现进一步转化为人类细胞系统,目标是在明年将疫苗技术用于儿科脑肿瘤的临床试验。
癌症研究所(ICR)一直致力于增加对APOBEC蛋白分子的了解,APOBEC蛋白分子对免疫系统适应不同传染病的能力至关重要,但在许多癌症中也被劫持以加速耐药性的进化。
了解APOBEC分子
APOBEC抑制剂减缓癌症进化的潜力是巨大的。这项研究现在表明,APOBEC3B也可以用于提高使用免疫疗法攻击肿瘤的新疗法的有效性。
icr是一个慈善机构和研究机构,它正在创建一个新的7500万英镑的癌症药物发现中心,研究像APOBEC3B这样的分子,目的是创造新的癌症治疗方法,克服癌症进化和耐药性的主要挑战。ICR还剩下不到1000万英镑的资金来建造这座新建筑。
该研究的作者、伦敦癌症研究所的转化免疫疗法教授Alan Melcher教授说:“我们的新研究自相矛盾地利用了癌症快速进化并对化疗产生耐药性的机制,反而使它们更容易受到免疫治疗的影响。”
“为了制造针对这些肿瘤的遗传密码量身定制的癌症疫苗,我们已经对癌症的基因变化进行了强化,并可以增强对它们的免疫反应。”
“通过将我们的疫苗与检查点抑制剂化疗相结合,我们已经在小鼠身上证明,有可能治愈包括大脑在内的各种部位的肿瘤。我们的新方法有可能对目前治疗无效的癌症有效,我们希望尽快将其投入临床试验。”
“我们面临的最大挑战”
伦敦癌症研究所首席执行官保罗·沃克曼教授说:
“癌症的进化能力和抗药性是我们在更有效地治疗这种疾病方面面临的最大挑战。但这项令人兴奋的新研究也表明,有可能利用一种关键的进化机制来对抗癌症,方法是迫使癌症积累基因突变,从而激发免疫系统来对抗癌症。
“这是令人兴奋的癌症进化和耐药性研究的一个极好的例子,这将是我们开创性的7500万英镑癌症药物发现中心的重点,我们希望它将提供全新的癌症治疗方法。”
来自利兹大学医学院的合著者阿德尔·萨姆森博士说:
“成人癌症是由基因突变的积累引起的,这可能会对传统的化疗药物产生抗药性。然而,同样的突变使免疫系统能够检测并杀死癌症。
“这项研究展示了我们如何将这一概念应用于未来的治疗性癌症疫苗,通过在实验室人为地使患者来源的癌细胞发生突变,然后将突变的细胞蛋白注射回同一患者体内。
“这样一来,这种免疫疗法将能够触发针对人工突变蛋白质以及密切相关的癌症的免疫反应细胞最初出现在病人身上。”
进一步探索